DE102004045861B4 - A process for the ring dyeing of textile fabrics of cellulosic fibers and mixed materials containing cellulosic fibers and subsequently produced ring-dyed fabrics and mixed materials - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer reproduzierbaren Ringfärbung auf Geweben aus cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische Fasern mit Direktfarbstoffen oder Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass nach Farbstoffauftrag im Foulard der Farbstoff direkt in einem kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Prozess auf dem Gewebe mit kationischen Nachbehandlungsmitteln fixiert wird.method for producing a reproducible ring dyeing on cellulosic fiber fabrics and mixed materials containing cellulosic fibers with direct dyes or reactive dyes, characterized in that after dye application in foulard the dye directly in a continuous or semi-continuous Process fixed on the fabric with cationic aftertreatment agents becomes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen und semikontinuierlichen Herstellung von Ringfärbungen auf textilen Flächengebilden wie Gestricken, Gewirken, Vliesen und insbesondere Geweben aus cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische Fasern.The The present invention relates to a continuous process and semi-continuous production of ring dyeings on textile fabrics such as crocheted, knitted fabrics, fleeces and in particular tissues of cellulosic Fibers and blends containing cellulosic fibers.
Der
modische Trend verlangt mehr und mehr nach Artikeln, die bei brillanten
Farben einen wash-down Effekt bzw. unter Ausnutzung dieses Effektes
erzielte Modifikationen aufweisen. Dieser Effekt kann über eine sogenannte
Ringfärbung
erhalten werden, d. h. die Faser ist nur an der Oberfläche angefärbt, wogegen
das Innere der Faser, der Kern, ungefärbt bleibt. Der Kern kann ungefärbt oder
aber durch Vorbehandlungsschritte bereits eingefärbt sein. Die Ringfärbung erlaubt
es, cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische
Fasern, in besonderen Wasch- und/oder Bleichverfahren ein kontrastreiches
Aussehen zu geben, in dem eine Abtragung oder Aufhellung der anfänglichen
Ringfärbung
erzielt wird. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Ringfärbungen
ist beispeilsweise in Dokument
Es besteht jedoch Bedarf nach einem einfachen Verfahren zur Herstellung von reproduzierbaren brillanten Ringfärbungen auf textilen Flächengebilden aus cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische Fasern.It however, there is a need for a simple method of manufacture of reproducible brilliant ring dyeings on textile fabrics from cellulosic fibers and mixed materials containing cellulosic Fibers.
Mit vorliegender Erfindung wird nun ein solches Verfahren zur Verfügung gestellt. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer reproduzierbaren Ringfärbung auf textilen Flächengebilden aus cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische Fasern mit Direktfarbstoffen oder Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass nach Farbstoffauftrag im Foulard der Farbstoff direkt in einem kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Prozess auf der textilen Fläche mit kationischen Nachbehandlungsmitteln fixiert wird.With The present invention now provides such a method. The invention relates to a method for producing a reproducible ring color on textile fabrics from cellulosic fibers and mixed materials containing cellulosic Fibers with direct dyes or reactive dyes, characterized that after dye application in Foulard the dye directly in a continuous or semi-continuous process on the textile area is fixed with cationic aftertreatment agents.
Anschließend wird überschüssiger Farbstoff und überschüssiges Nachbehandlungsmittel direkt im kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Prozess ausgewaschen und die gefärbte textile Fläche wird getrocknet konfektioniert und ggf. einer Wash-down Behandlung unterzogen.Subsequently, excess dye and excess aftertreatment agent washed out directly in the continuous or semi-continuous process and the colored ones textile surface is dried and, if necessary, a wash-down treatment subjected.
Der Prozess kann kontinuierlich oder semi-kontinuierlich durchgeführt werden. Beim kontinuierlichen Prozess wird das mit Farbstoff applizierte Flächengebilde direkt kontinuierlich nachbehandelt und gewaschen. Beim semi-kontinuierlichen Prozess wird zunächst der Farbstoff appliziert und anschließend aufgewickelt. Danach wird das Flächengebilde in einem weiteren Prozess erst nachbehandelt und dann gewaschen.Of the Process can be carried out continuously or semi-continuously. In the continuous process, the dye applied sheet directly after-treatment and washing. When semi-continuous Process is first the dye is applied and then wound up. After that will the fabric in a further process first aftertreated and then washed.
Die Verfahrensschritte sind im Einzelnen:
- 1. Konventionelle Vorbehandlung
- 2. Färben mit Direkt- oder Reaktivfarbstoffen im Foulardprozess
- 3. Kationische Nachbehandlung
- 4. Spülen mit warmem Weichwasser
- 5. Spülen mit kaltem Hartwasser
- 6. Trocknen
- 7. Konfektion
- 8. Wash down Prozesse
- 1. Conventional pretreatment
- 2. Dyeing with direct or reactive dyes in the padding process
- 3. Cationic aftertreatment
- 4. Rinse with warm soft water
- 5. Rinse with cold hard water
- 6. Drying
- 7. Confection
- 8. Wash down processes
Nachdem das textile Flächengebilde aus cellulosischen Fasern oder ein Mischmaterial enthaltend cellulosische Fasern vorbehandelt, d. h. gewaschen, gebleicht und ggf. entschlichtet wurde, wird es getrocknet und auf eine sogenannte Kaule, ein mobiles Wickelgestell für textile Flächen, gewickelt. Die textile Fläche wird durch den Foulardtrog geführt, dort in den flüssigen Farbstoff getaucht und durch ein anschließendes Quetschwerk mit gummierten Walzen abgequetscht. Die Temperatur des flüssigen Farbstoffansatzes beträgt 15 bis 80°C, bevorzugt 40 bis 65°C. Entscheidend ist die Löslichkeitsgrenze, Lösungsbeständigkeit und das Saugverhalten der textilen Fläche. Durch die Temperaturerhöhung beim Färben wird die Löslichkeitsgrenze heraufgesetzt und es kann mit höheren Farbstoffkonzentrationen gefärbt werden, was letztendlich zu tieferen Färbungen führt.After this the textile fabric from cellulosic fibers or a mixed material containing cellulosic Fibers pretreated, d. H. washed, bleached and possibly desized it is dried, and on a so-called Kaule, a mobile Changing frame for textile surfaces, wound. The textile surface is guided through the foulard trough, there in the liquid dye dipped and followed by a Squeezing squeezed with rubberized rollers. The temperature of the liquid Dye batch is 15 to 80 ° C, preferably 40 to 65 ° C. Decisive is the solubility limit, solvent resistance and the suction behavior of the textile surface. Due to the temperature increase during To dye becomes the solubility limit raised and it can with higher Stained dye concentrations which ultimately leads to deeper staining.
Nachdem der Farbstoff aufgetragen wurde ist der Foulardprozess abgeschlossen und die textile Fläche wird kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von zwischen 5–150 m/min, bevorzugt 30–60 m/min in ein Waschabteil geführt und dort kationisch nachbehandelt. Die benötigten Kontaktzeiten betragen dabei üblicherweise 30 Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt zwischen 1 und 2 Minuten.After the dye has been applied, the padding process is completed and the textile surface is continuously fed at a rate of between 5-150 m / min, preferably 30-60 m / min in a washing compartment and treated there cationically. The required contact times are more common 30 seconds to 10 minutes, preferably between 1 and 2 minutes.
Durch
die unmittelbar, d. h. ohne weitere Zwischenbehandlung, nach der
Färbung
durchgeführte
kationische Nachbehandlung wird der Farbstoff an der Faseroberfläche der
einzelnen Fasern der textilen Fläche gehalten
und kann nicht in das Innere der Faser migrieren, so dass Ringfärbungen
erreicht werden, die für wash
down Effekte verwendet werden können.
Die Wirkung der kationischen Nachbehandlungsmittel ist wie folgt:
Direkt-
oder Reaktivfarbstoffe besitzen Sulfogruppen (SO3),
die dem Farbstoff seine wasserlöslichen
Eigenschaften geben. Diese Gruppen sind anionisch und verbinden
sich mit den kationischen Gruppen der Nachbehandlungsmittel. Die
ionische Bindung der kationischen Mittel mit dem Farbstoff bewirkt
eine Molekülvergrößerung und
das Farbstoffmolekül
wird durch die Bindung um das Molekül des kationischen Mittels
vergrößert. Idealerweise
geht das kationische Mittel mehrere Bindungen mit verschiedenen
Farbstoffmolekülen
ein, was zu einer weiteren Vergrößerung des
Moleküls
führt.
Je größer der
Komplex zwischen Farbstoffmolekülen
und kationischem Mittel ist, desto besser ist die Bindung auf der
Faseroberfläche
und desto geringer ist die Migration in das Innere der Faser. Der
Farbstoff wird bei diesem Verfahren an der Faseroberfläche substantiv
mit van der Waal'schen
Kräften
gebunden.The cationic after-treatment, which is carried out directly, ie without further intermediate treatment, after the dyeing, keeps the dye on the fiber surface of the individual fibers of the textile surface and can not migrate into the interior of the fiber, so that ring dyeings are used, which are used for wash-down effects can be. The effect of the cationic post-treatment agent is as follows:
Direct or reactive dyes have sulfo groups (SO 3 ), which give the dye its water-soluble properties. These groups are anionic and combine with the cationic groups of the aftertreatment agents. The ionic binding of the cationic agents with the dye causes an increase in molecular size and the dye molecule is enlarged by the binding around the molecule of the cationic agent. Ideally, the cationic agent makes multiple bonds with different dye molecules, resulting in further enlargement of the molecule. The larger the complex between dye molecules and cationic agent, the better the bonding on the fiber surface and the lower the migration to the inside of the fiber. The dye is substantively bound to van der Waals forces in this process at the fiber surface.
Je nach gewünschtem Wascheffekt werden kationische Mittel eingesetzt, die lediglich eine ionische Bindung mit dem Farbstoff oder zusätzlich noch eine Bindung über funktionelle Gruppen mit der Cellulose eingehen können.ever after desired Washing effect cationic agents are used, the only an ionic bond with the dye or additionally a bond via functional Groups can enter with the cellulose.
Die kationische Nachbehandlung der textilen Fläche wird je nach Geschwindigkeit und Farbtiefe bei Temperaturen zwischen 30°C–70°C durchgeführt. Eine höhere Temperatur des Behandlungsprozesses beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit birgt aber die Gefahr, dass mehr unfixierter Farbstoff von der textilen Fläche in das Fixierbad in Lösung geht und mit dem kationischen Mittel agglomeriert und damit gelartig ausfällt.The Cationic aftertreatment of the textile surface will vary according to speed and color depth at temperatures between 30 ° C-70 ° C performed. A higher temperature of the treatment process accelerates the reaction speed but carries the risk that more unfixed dye from the textile surface into the Fixer in solution goes and agglomerates with the cationic agent and thus gelatinous fails.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise für eine 2%ige Färbung eine Applikation von 3% Nachbehandlungsmittel mit einer Verweildauer von 1,5 min im Waschabteil bei 60°C eingestellt. Die textile Fläche wird durch ein Zwischenquetschwerk abgequetscht und durchläuft danach ein Waschabteil gefüllt mit Weichwasser (enthärtetem Wasser) bei einer Temperatur von 20 bis 80°C, bevorzugt 40°C–60°C und einer Verweildauer von 30 Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt 1 bis 2 Minuten. Bei höherer Temperatur wird die Waschkinetik erhöht und die Verweilzeiten werden verkürzt.In a preferred embodiment for example a 2% staining an application of 3% aftertreatment agent with a residence time of 1.5 min in the washing compartment at 60 ° C set. The textile surface is squeezed by a Zwischenquetschwerk and passes through it a washing compartment filled with soft water (softened Water) at a temperature of 20 to 80 ° C, preferably 40 ° C-60 ° C and a Residence time of 30 seconds to 10 minutes, preferably 1 to 2 minutes. At higher Temperature will increase the wash kinetics and residence times will be shortened.
Der Spülprozess dient dem Ausspülen des nicht gebundenen Farbstoffes und P kationischen Nachbehandlungsmittel. Nach dem Spülprozess mit warmen Wasser durchläuft die textile Fläche nochmals ein Zwischenquetschwerk und anschließend ein Waschabteil gefüllt mit kaltem Hartwasser. Kaltes Wasser schließt die Faser. Die Härtebildner des Hartwasser sorgen aufgrund ihres ionischen Charakters zusätzlich für eine bessere Bindung der Farbstoffe auf der Faser.Of the rinsing serves for rinsing of the unbound dye and cationic aftertreatment agent. After the rinsing process goes through with warm water the textile surface again a Zwischenquetschwerk and then a washing compartment filled with cold hard water. Cold water closes the fiber. The hardeners The hard water, because of its ionic character, additionally provide for a better Binding of the dyes on the fiber.
Nach dem letzten Spülprozess wird die textile Fläche abgequetscht und getrocknet. Das Trocknen kann beispielsweise über beheizte Stahlwalzen (Zylindertrockner) oder auf einem Spannrahmen erfolgen, bei dem die textile Fläche an den Kanten auf eine Nadelleiste aufgenadelt und durch mit Heißluft beheizte Felder geführt wird. Die textile Fläche kann nach diesem Vorgang zur Weiterverarbeitung konfektioniert und anschließend mit wash out Effekten bearbeitet werden.To the last rinsing process becomes the textile surface squeezed off and dried. The drying can, for example, over heated Steel rolls (cylinder driers) or on a tenter frame, where the textile surface Punched on a needle bar at the edges and heated by hot air Fields led becomes. The textile surface can be made up for further processing after this process and subsequently be edited with wash out effects.
Die Trocknung der textilen Fläche kann, je nach dessen Konstruktion beispielsweise Vlies, Gewirk, Gestrick, Gewebe, nach dem Färben, der kationischen Nachbehandlung und dem Spülen auf einem Zylindertrockner (mit beheizten Stahlwalzen), auf einem Spannrahmen (Material wird auf Nadelleisten gespannt und durch Felder mit Heißluft geführt) oder auf einem Siebbandtrockner (Material wird auf einem Siebband durch Felder mit Heißluft geführt) durchgeführt werden.The Drying of the textile surface can, depending on its construction, for example, fleece, knitted fabric, knitted fabric, Tissue, after dyeing, cationic aftertreatment and rinsing on a cylinder dryer (with heated steel rollers), on a tenter (material is stretched on needle bars and led through fields with hot air) or on a sieve belt dryer (material is placed on a sieve belt through fields with hot air guided) carried out become.
Die Farbstoffgammen der Direktfarbstoffe und der Reaktivfarbstoffe sind vielfältig und ermöglichen Ringfärbungen brillanter Farbtöne. Für das erfindungsgemäße Verfahren benötigt man Farbstoffe, die eine substantive Bindung an der Oberfläche cellulosischer Fasern eingehen und sich mit kationischen Nachbehandlungsmitteln komplexieren lassen. Sämtliche Direktfarbstoffe, deren Charakter immer durch große, planare Moleküle gekennzeichnet ist und großmolekulare Reaktivfarbstoffe, die idealer weise auch planaren Aufbau besitzen sind für das Verfahren geeignet.The Dye grams of direct dyes and reactive dyes are diverse and allow ring dyeing brilliant colors. For the inventive method needed Dyes that have a substantive bond to the cellulosic surface Fibers enter and with cationic aftertreatment agents complexed. All Direct dyes whose character is always characterized by large, planar molecules is characterized and large molecular Reactive dyes which ideally also have a planar structure are for the method suitable.
Bei den Nachbehandlungsmitteln handelt es sich meist um Mittel auf Basis quartärer Ammoniumverbindungen, Polyammoniumverbindungen, Polyaminderivate, Methylolamidderivate, Dicyanodiamidverbindungen, sowie monofunktionelle oder polyfunktionelle Stickstoffderivate.The aftertreatment agents are usually compositions based on quaternary ammonium compounds, polyammonium compounds, polyamine derivatives, methylolamide derivatives, dicyanodiamide compounds gen, as well as monofunctional or polyfunctional nitrogen derivatives.
Darüber hinaus können geeignete Nachbehandlungsmittel weitere funktionelle Gruppen zum Eingehen kovalenter Bindungen aufweisen, die sich mit der Faser und der Cellulose verbinden und auf diese Weise den Farbstoff besser an die Oberfläche der Faser binden.Furthermore can suitable aftertreatment agents further functional groups for Entering have covalent bonds that align with the fiber and the cellulose and thus the dye better to the surface tie the fiber.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Idealfall ein homogenes Produkt erhalten, das sich durch Entfernen des an der Faseroberfläche anhaftenden Farbstoffes und Freilegen des gefärbten oder ungefärbten Kernes entsprechend modifizieren lässt. Der Kern kann beispielsweise mit Reaktivfarbstoffen, mit Küpenfarbstoffen, mit Indigo, mit Schwefelfarbstoffen, Direktfarbstoffen, oder mit Naphtolfarbstoffen vorgefärbt sein.To the method according to the invention Ideally, a homogenous product is obtained which is characterized by Remove the at the fiber surface adhering dye and exposing the colored or uncolored core can be modified accordingly. The core can be used, for example, with reactive dyes, with vat dyes, with indigo, with sulfur dyes, direct dyes, or with Be pre-colored Naphtolfarbstoffen.
Der „wash down"-Effekt der erfindungsgemäß gefärbten von textilen Flächengebilden aus cellulosischen Fasern und Mischmaterialien enthaltend cellulosische Fasern kann beispielsweise dadurch sichtbar gemacht werden, dass der äußere Ring des Garns durch Waschen oder sonstige mechanische und oder chemische Beanspruchung, wie beispielsweise Bleichen, Enzymwaschen, Stonen oder Kombinationen der vorgenannten Verfahren, abgetragen wird und dadurch der vorgefärbte oder ungefärbte Kern zum Vorschein kommt.The "wash down" effect of the colored according to the invention textile fabrics from cellulosic fibers and mixed materials containing cellulosic Fibers can be made visible by, for example, that the outer ring of the yarn by washing or other mechanical and or chemical Stress, such as bleaching, enzyme washing, stoning or combinations of the aforementioned methods, and thereby the precolored or undyed Core comes to light.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch sämtliche textile Flächengebilde (z.B. Gestricke Gewebe Gewirke, Vliese) oder deren konfektionierte Fertigteile wie z.B. Hosen, Hemden, T Shirts, Jacken, Vorhänge, Möbelbezugsstoffe etc die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt wurden.object The present invention also includes all textile fabrics (e.g., knitted fabric knits, nonwovens) or made-up thereof Finished parts such as Trousers, shirts, t-shirts, jackets, curtains, upholstery fabrics etc according to the method of the invention colored were.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung ohne sie auf die hier verwendeten Farbstoffe oder Hilfsmittel zu beschränken: The The following examples serve to illustrate the invention without restricting them to the dyes or adjuvants used here:
Beispiel 1: kontinuierliches VerfahrenExample 1: continuous process
Artikel: 100% Baumwollgewebe abgekocht und gebleichtArticle: 100% cotton fabric boiled and bleached
- Ergebnis: türkis ringgefärbtes Baumwollgewebe, das einer mit wash down Verfahren behandelt werden kann.Result: turquoise ring-dyed cotton fabric, which can be treated with a wash down procedure.
Beispiel 2: semikontinuierliches VerfahrenExample 2: semicontinuous process
Artikel: 100% Baumwolle – Gabardine Gewebe abgekocht und gebleicht.Article: 100% cotton - gabardine Fabric boiled and bleached.
- Resultat: rotviolett ringgefärbtes Gabardine Gewebe, das mit wash down Verfahren behandelt werden kann.Result: red-violet ring dyed gabardine Tissue that can be treated with a wash down procedure.
Beispiel 3: semikontinuierliches Verfahren auf vorgefärbtem DenimExample 3: semicontinuous process on pre-colored denim
Artikel: mit Indigo kerngefärbter Denim (100% Baumwollgewebe)Article: Indigo core-dyed denim (100% cotton fabric)
- Resultat: zweifarbiges ringefärbt gelbes/kerngefärbt blaues Jeansgewebe, das mit wash down Verfahren behandelt werden kann.Result: bicolor ring colored yellow / nuclear dyed blue Denim fabric that can be treated with a wash down procedure.
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